Tema I Introducción a X-Window System (14 de marzo de 2011)

Tema I
Introducción a X-Window System
(14 de marzo de 2011)
Programación en Entornos Interactivos.
14 de marzo de 2011
Dpto. Lenguajes y Sistemas Informáticos
Universidad de Alicante
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Resumen
Visión general de X-Window System. Uso de X-Window System.
Configuración a varios niveles de X-Window System. Ejecución de
aplicaciones en X-Window System.
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Preliminares.
• Desarrollado en el MIT con ayuda de DEC.
• Las versiones más importantes: X10 y X11
• Adoptado como estándar por una serie de vendedores Hardware y
Software.
• Disponible en la mayorı́a de sistemas Unix.
• No define un estilo de interfaz estándar.
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Modelo Cliente-Servidor
• La arquitectura de X-Window System se basa en el modelo
Cliente-Servidor.
• Existe un único proceso servidor que se encarga de gestionar todos los
dispositivos de entrada y salida.
• Cualquier aplicación que use las facilidades proporcionadas por el
servidor X, se denomina cliente.
• Los clientes se comunican con el servidor de manera ası́ncrona a
través de una red. Esta comunicación puede ser N a N.
• Esto permite que el servidor y un cliente puedan estar ejecutándose
en distintas máquinas conectadas en red.
• Lo primero que debe hacer un cliente es abrir una conexión con el
servidor. Desde ese momento puede usar cualquier screen que sea
controlada por el servidor.
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Conceptos Display y Screen
• Denominaremos display a un único proceso servidor de X.
• Este display atiende, normalmente, a un ratón, un teclado y un
monitor.
• Denominaremos screen al monitor en el que se realiza la salida
gráfica.
• Un display X puede soportar diversos screens.
• Antiguamente se solı́a usar los términos de display y screen
intercambiadamente.
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Peticiones -Requests• Cualquier petición de servicio que quiera llevar a cabo un cliente es
solicitada por éste al servidor -crear y destruir ventanas, realizar salida
gráfica, etc. . . -.
• El Servidor X se ejecuta de manera ası́ncrona∗ respecto a los clientes,
y éstos respecto al servidor.
• Las peticiones no tienen porqué ser atendidas por el servidor en el
orden en el que llegaron, tampoco de manera inmediata. Estas
peticiones van a parar a una cola.
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Ventanas (I)
• Constituyen uno de los conceptos clave en X. Son un área rectangular
de la pantalla.
• No tienen tı́tulo, barras de desplazamiento (scroll) u otros adornos,
solo un borde delimitador.
• Se pueden combinar varias ventanas para crear tı́tulos, barras de
scroll, etc. . .
• Una ventana se crea a petición de un cliente, pero puede ser
manipulada por peticiones de cualquier otro.
• Las ventanas se organizan jerárquicamente (toda ventana tiene un
ascendente), siendo la ventana principal la que se denomina ventana
raı́z (root window), la cual no tiene ascendente.
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Ventanas (II)
• El servidor X crea una ventana raı́z por cada screen que controla.
Esta ventana:
• Ocupa toda la pantalla.
• No puede ser movida o cambiar de tamaño
• Las ventanas pueden solaparse.
• Cada ventana tiene su propio sistema de coordenadas que comienza
en la esquina superior izquierda.
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Contenido de una Ventana
• Una ventana no es visible, y tampoco sus contenidos, hasta que
después de ser creada por el servidor, es ‘map-eada’.
• Una ventana puede estar ‘mapeada’ y seguir sin ser visible por:
• Estar oculta completamente por otras ventanas.
• Algún ascendente no está mapeado.
• La ventana está totalmente “recortada” por un ascendente.
• El mantenimiento del contenido de una ventana puede ser
responsabilidad del cliente o del servidor (expose, retained-raster,
save-under).
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Comunicación Cliente - Servidor
• Ya hemos visto como el cliente se comunica con el servidor:
enviándole peticiones.
• El servidor se comunica con los clientes por medio de eventos, bien
predefinidos, bien definidos por el propio cliente.
• Los eventos se envı́an a los clientes colocándolos en una cola.
• La mayorı́a de aplicaciones X son dirigidas por eventos –event-driven–.
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Gestores de Ventanas
• X no proporciona ningún gestor de ventanas –Window-manager – de
forma estándar, pero sı́ facilidades para que el usuario utilice el que
quiera.
• Un gestor de ventanas es una aplicación “cliente X” como otro
cualquiera.
• Hay disponible una gran variedad de gestores de ventanas para X:
•
•
•
•
MWM, TWM, VTWM
OLVWM, FVWM, FVWM2, FVWM95
AWM, AfterStep, WindowMaker
Kwm, sawfish, metacity (mutter), enlightenment , compiz , etc. . .
• Un “cliente X” deberı́a poder funcionar de manera apropiada
independientemente del gestor de ventanas usado, e incluso sin
ninguno de ellos.
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El API de X
• El interface con X de más bajo nivel lo proporciona Xlib1 , y
está disponible en C.
• Por encima de Xlib/xcb existen los llamados Toolkits, más sencillos
de utilizar (InterViews, Andrew, XForms, Qt, Gtk/Gtkmm, etc. . . ).
• Existe un toolkit estándar: X-Toolkit, que consta de dos capas, Xt
Intrinsics y una serie de componentes de interfaz de usuario que
genéricamente se llaman Widgets:
Aplicación
Widget Set
XtIntrinsics
Qt
Gtk+/Gtkmm
Xlib / Xcb
Conexión por red
Servidor X
1
Xcb: xcb.freedesktop.org.
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Uso de X-Window (I)
• Debemos iniciar la sesión -poner en marcha el servidor X - con: startx,
o openwin, o xinit. Incluso podrı́amos probar con X [-probeonly
2>err].
• Ejecución remota: variable export DISPLAY =
host:display.screen. También disponible como opción “-display
host:display.screen” o también con la opción -X de ssh.
• Para gráficos remotos es necesario dar permisos a las máquinas que
mostrarán gráficos en la nuestra: xhost + ó –.
• Las siguientes combinaciones de teclas son especiales para el servidor
X:
• Control+Alt++
• Control+Alt+–
• Control+Alt+BackSpace
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Uso de X-Window (II)
• Debemos elegir el gestor de ventanas —Window Manager— que
queramos ejecutar en cada ocasión, ya que X no proporciona ninguno:
fvwm, windowmaker, sawfish, twm, kwm, metacity, etc. . .
• Existen los llamados gestores de ventanas virtuales, los cuales
proporcionan un ‘escritorio virtual.’
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Trabajo con Ventanas (I)
• Existe una ventana, antecesora de todas, llamada ventana raı́z
—Root Window—.
• La apariencia de una ventana (bordes, tı́tulo, botones,
comportamiento, etc. . . ) depende del gestor de ventanas utilizado.
• Gestores de ventanas basados en ‘embaldosado’ (tiling).
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Trabajo con Ventanas (II)
• Tenemos asociados menús a las ventanas, incluida la ventana root, la
cual puede tener un menú asociado a cada botón del ratón.
• Los xterm presentan 3 menús pulsando Control+botón del ratón:
• Control+botón 1: main optios
• Control+botón 2: VT options
• Control+botón 3: VT Fonts.
• Existen otros emuladores de terminal como kterm y gnome-terminal o
ROXTerm.
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Configuración de X-Window System (I)
• La configuración más básica, relaciona hardware con software, la
realizamos en el fichero xorg.conf 2 , el cual suele estar en ‘/etc/X11’.
• La configuración de distintas opciones de las aplicaciones se realiza
para cada usuario en el fichero .Xdefaults o .Xresources, y
globalmente, en un fichero, por cada aplicación, situado en
/usr/lib/X11/app-defaults.
• El fichero .Xdefaults o .Xresources se lee por el servidor X al
arrancar éste, y se puede releer con el comando “xrdb [-merge]
/̃.Xdefaults” o “xrdb [-merge] /̃.Xresources”.
2
Llamado XF86Config en la implementación de XFree86.
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Configuración de X-Window System (II)
• En .xinitrc o .xsession indicamos lo que queremos ejecutar al
arrancar el servidor X, incluido el manejador de ventanas. La versión
general de éste fichero está en
/usr/X11R6/lib/X11/xinit/xinitrc.
• Fichero especı́fico del manejador de ventanas elegido -.fvwmrc,
.fvwm2rc, .fvwm2rc95, etc. . . -.
• Algunas órdenes de configuración: xset, xsetroot, xmodmap, xev,
xlsfonts, xfontsel.
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Ejecución de Aplicaciones en X-Window (I)
• Existen dos tipos de aplicaciones: clientes -window smart- y no
clientes -ejecutadas en un emulador de terminal-.
• Las aplicaciones se pueden ejecutar desde el intérprete de órdenes o
eligiendo una opción desde un menú.
• Algunos clientes: xterm, rxvt, xclock, xload, xcalc, xkill, etc. . .
• La mayorı́a de clientes aceptan una serie de opciones estándar al
iniciarlos: -bg color, -fg color, -fn font (/usr/lib/X11/fonts).
• La ejecución de no clientes debe hacerse desde un xterm : “xterm
-e top”.
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Ejecución de Aplicaciones en X-Window (II)
• Paro ‘apropiado’ de clientes, a veces, mediante opción ‘close’ del
menú local, o de la opción que tengan para ello.
• Paro ‘apropiado’ de no clientes, de la opción que tengan para ello.
• Otros modos de ‘paro’: Control+c, Control+d.
• Paso a 2o plano: Control+z, y uso de los comandos: jobs ([1]+
Running xterm &), bg %num-trabajo, fg %num-trabajo.
• Una mayorı́a de aplicaciones de X11 permiten la copia de información
con el ratón. Pinchando y arrastrando con el botón 1 se copia a un
portapapeles y con el 2 se pega, en la misma aplicación o en otra.
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